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文档简介
,要义勇yyyao办公室:西二楼东20813609281501,机械自动化元件及其应用,第二篇机械自动化器件应用系统设计(设计篇),自动化系统设计项目(2学时),考试方式,根据教师提出的项目题目,每五名学生分成一组,完成调研、资料阅读、方案设计,两组相互辩论,老师点评,方案讨论教师根据方案的可行性、表达的准确性和团队的合作精神评分。评分标准:方案可行性50基本概念10工作原理10实验方案10期望效果10实验步骤10表达准确性30书面报告10PPT汇报10口头讨论10团队合作性20分工协作10综合协调10,考试方式:方案讨论与PK成绩记录表,方案讨论与PK成绩记录表,根据教师提出的项目题目,每五名学生分成一组,完成调研、资料阅读、方案设计,两组相互辩论,老师点评,方案讨论教师根据方案的可行性、表达的准确性和团队的合作精神评分。,A方,B方,方案讨论与PK成绩记录表,小组分工制定方案小组讨论确定方案方案辩论方案完善实验,根据教师提出的项目题目,每五名学生分成一组,完成调研、资料阅读、方案设计,两组相互辩论,老师点评,方案讨论教师根据方案的可行性、表达的准确性和团队的合作精神评分。,小组分工制定方案小组讨论确定方案方案辩论方案完善实验,A方,B方,方案讨论与PK成绩记录表,对方原理可行吗?对方功能齐全吗?对方技术先进吗?对方操作方便吗?对方系统成本可行吗?对方PPT汇报不足?,A方,B方,根据教师提出的项目题目,每五名学生分成一组,完成调研、资料阅读、方案设计,两组相互辩论,老师点评,方案讨论教师根据方案的可行性、表达的准确性和团队的合作精神评分。,对方原理可行吗?对方功能齐全吗?对方技术先进吗?对方操作方便吗?对方系统成本可行吗?对方PPT汇报不足?,项目要求学生从系统原理、功能分析和系统设计三个方面来完成项目作业。工业控制过程中包含两类问题(1)运动参数测量。说明采用的传感器原理及使用方法。说明采用的检测采集原理及使用方法。制定测量方案,说明控制流程。(2)工艺参数测量。说明采用的传感器原理及使用方法。说明采用的检测采集原理及使用方法。制定测量方案,说明控制流程。,根据问题,寻找解决方案!,1.自动化系统工艺过程描述(1)系统工作原理描述(2)系统构成及说明2.自动化系统功能分析(3)自动化系统功能及说明(4)自动化器件选择及说明3.自动化系统设计(5)系统原理图设计(硬件)及说明(6)控制软件流程及说明,自动化系统的设计方法:三部曲,自动往返工作台控制,项目描述:,设计一个控制器,提出两种方案进行对比,然后画出你认为最优方案的电气原理图。,该往复运动自动控制系统是机床和常用生产线中典型的运动形式,例如:生产线上零件分类机构,机床上加工零件往复机构等等,具有超过10种以上的不同型式,基本分为直线型分拣系统和环型分拣系统两种类型。直线型分拣系统主要包括滑块式分拣机、滚轮分拣机、滚筒分拣机等;环型分拣系统主要包括翻盘式分拣机和交叉带式分拣机;其他还有推杆式分拣机和垂直分拣机。传送装置:钢带输送机、胶带输送机、托盘输送机、辊柱输送机等。常见的自动分拣机构有推出式、浮出式导轮转向盘、倾盘机构等。触发方式分为两种:在机床上的应用:当零件需要反复进给加工运动中,工作台挡块碰撞行程开关,程序切换输出继电器,电机反转;等到工作台挡块再次碰撞行程开关的瞬间(开关动作的上升沿),程序再次切换输出继电器,电机正转。在分拣流水线上的应用:当零件运动中触发光电开关的瞬间(开关动作的上升沿),程序切换输出继电器,电机反转,等到零件再次触发光电开关的瞬间(开关动作的上升沿),程序再次切换输出继电器,电机正转。,自动往返工作台控制:往复运动自动控制系统描述-动作说明,水箱液位控制,项目描述:,水箱液位控制过程描述,水箱液位装置流程及控制要求,水箱液位控制方法有两种:1.阀控方法:控制器根据贮水箱和下水箱的液位上下限,通过阀和泵的启停来达到液位在一定范围的控制。这种方法适应于流量间断变化的场合。2.泵控方法:控制器根据贮水箱和下水箱的液位,通过泵的启停和转速快慢来达到控制液位的目的。这种方法适应于流量连续变化的场合。,某水箱液位装置如图所示,贮水箱里水经手动阀F1-1通过磁力泵加压,经电动调节阀和手动阀F1-7到中水箱,中水箱里的水阀经手动阀F1-10流到下水箱;下水箱里的水经手动阀F1-11最终又回流到贮水箱。一般要求阀F1-10的开度稍大于阀F1-11的开度;启动泵时,应打开相应的水路(打开阀F1-1、F1-2、F1-7);当中水箱和下水箱液位超过警戒液位时,通过溢流管回流到贮水箱。控制要求:下水箱液位尽可能稳定,调节时间短。,下水箱液位受中水箱出水量的影响,而出水量又受中水箱液位的影响,当中水箱液位波动较大且频繁时,由于下水箱滞后较大,采用单回路控制既不能及早发现扰动,又不能及时反映调节效果,为此而把下水箱液位控制器的输出,作为中水箱液位控制器的设定值,使中水箱液位控制器随着下水箱液位控制器的需要而动作,这样就构成了如图中所示的串级控制系统。串级控制系统的方块图如图#17所示。,用MACS实现水箱液位串级控制,水箱液位装置系统控制方案,串级控制系统方框图,测量项目,抽签决定项目内容:,温度检测:用于150250。A组用热电阻;B组用热电偶。长度检测:用于测量(2001000mm)。A组用电感测量仪;B组用光栅尺。位移检测:用于梯形螺纹加工。A组用光电编码器;B组用光栅尺。液位检测:用于酱油醋。A组用超声波;B组用电容。压力检测:用于液压试验台。A组用应变片;B组用压电效应。转速检测:用于汽车。A组用霍尔效应;B组用光电编码器。流量检测:用于自来水厂。A组用超声波;B组用涡轮流量计。数量检测:用于轴承生产线。A组用光电;B组用电涡流。,今天就到这里!,往复运动自动控制系统动作说明,基于PLC的往复运动自动控制系统软件采用梯形图编程语言符合电气逻辑控制规范,其特点为使用PLC内部开关、触点、线圈、定时器和计数器等,实现外部接触器、继电器和电机、阀、泵等设备的控制,安全可靠,灵活,适用各种场合的电机控制,从而控制功能强大。现在的PLC已经拥有了一定的数据运算、数据存储和数据通讯等高级指令,基本上满足了生产领域的控制要求。在步进电机方面拥有步进电机控制模块。在变频电机方面拥有位置、转矩和速度控制模块。在伺服电机方面拥有位置、转矩和速度控制模块。,自动化器件及应用概念作业(任选三题),简答题:自动化器件的基本要求。自动化控制器件的分类和基本功能及特点。反射式光电传感器的原理及应用场合。对射式光电传感器的原理及应用场合。压力检测传感器的原理及应用场合。流量检测传感器的原理及应用场合。步进电机的原理及应用场合。变频器的原理及应用场合。伺服电机的原理及应用场合。自动化控制系统中开关器件的分类和基本功能及特点。自动化控制系统中电机的保护电路原理。自动化控制系统中控制器的保护电路原理。自动化控制系统的基本组成。自动化控制系统设计的基本原则。,自动化器件及应用概念,简答题:什么是光电效应?光电元件分为哪四种?它们的工作原理是怎样的?为什么光敏电阻构成的传感器大多数情况下只能作为开关使用?试设计一个测量直线位移的光电传感器,并说明它的用途。如何实现光电编码器的方向辨识的?电容传感器有哪几种类型,它是根据什么来划分的?在自动控制系统中常用电容传感器作为位置信号发生器,试设计一种测量轴跳动的自动测量系统,画出原理图并加以说明。试分析霍尔位移传感器测量位移时测量方向的检测原理。试设计一个利用应变片的测振传感器,并说明原理及应用场合。为什么说应变片比较适合用于拉力和压力的测量?旋转变压器与一般变压器在工作原理上有什么异同之处?试说明旋转变压器的原理及应用场合。什么是自感传感器,为什么要采用差动式自感传感器?涡流传感器有哪几种,其基本工作原理是什么?,自动化器件及应用概念,简答题:反应式步进电机结构上有何特点?它的电磁转矩产生的原理是什么?步距角、每转步数和步进电机转速的关系是什么?如何提高步进电机的运行平稳性?步进电机如何实现正反转?如何用PLC实现步进电机的正反向控制?同步电机原理上有什么特点?和异步电机的区别是什么?在选择电机时如何考虑电机的额定电压、额定转速和额定功率?如何控制伺服电机的正反向?当负载转矩不变时,电源电压增加和减少,电机的转速将如何变化?试说明电机启动力矩较大的原因?什么是两相电机和三相电机,在应用方面有什么区别?试说明直流电机的正反向控制原理。试说明直流电机的转速控制原理。,自动化器件
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